Prozessorarchitekturen für rechenstarke eingebettete Systeme

Bereich: Computer Microsystems
Fachrichtung: Technische Informatik, Elektrotechnik/Datentechnik
Art: IV2
Dozent: Andreas Koch
Voraussetzungen: Grundkenntnisse digitaler Logik (TGDI1), Prozessorarchitektur (TGDI2), Designmethoden und -werkzeuge (Kanonik CMS), Programmierkenntnisse in C und VHDL/Verilog
Inhalt: Auch in eingebetteten Systemen werden immer höhere Rechenleistungen benötigt, die von Standardprozessoren nicht ausreichend effizient zur Verfügung gestellt werden kann. In der Veranstaltung werden dazu vier alternative Realisierungsmöglichkeiten vorgestellt. Dabei handelt es sich zunächst um einen Prozessor mit festem Befehlssatz, der durch Ausnutzung einer Very Long Instruction Word-Architektur (VLIW) einen höheren Grad der Parallelverarbeitung erreicht. Anschliessend werden Methoden vorgestellt, die Prozessorarchitektur immer feiner an den Problembereich anzupassen. Hier geht es dann um Prozessoren mit konfigurierbaren und rekonfigurierbaren Befehlssätzen, bis hin zu adaptiven Computern, bei denen die Struktur der Recheneinheit fast völlig frei an die aktuelle Anwendung angepasst werden kann. Die Vorlesungen wechseln sich mit praktischen Arbeiten an den für all diese Technologien erforderlichen modernen CAD-Werkzeugen ab.
Literatur: Embedded Computing. A VLIW Approach to Architecture, Compilers and Tools von Joseph A. Fisher, Paolo Faraboschi, Cliff Young
Bulldog: A Compiler for VLIW Architectures von John R Ellis
Ausgewähltes Arbeitsmaterial (Datenblätter etc.)
Credits: 3.0
Ort: S2|02, C110
Zeit: Mi 16:15-17:55 Uhr
Anmeldung: Für diese Veranstaltung ist unbedingt eine Anmeldung über das WebReg-System erforderlich (jetzt eröffnet).
Prüfungen: Die Veranstaltung wird vorlesungsbegleitend in zwei mündlichen Teilprüfungen geprüft. Die erste wird am 12.01.2010 stattfinden. Die Prüfungszeiten selbst können interaktiv in der Vorlesung am 04.11.09 abgesprochen werden (es wird Termine am Vor- und Nachmittag geben). Bitte stellen Sie sicher, dass Sie, falls für Ihren Studiengang erforderlich, bei der entsprechenden Stelle zur Prüfung angemeldet sind. Das WebReg ist dafür nicht ausreichend (dort müssen Sie aber auch angemeldet sein, da wir dort Ihre Endnote eintragen).

Vorlesungsfolien

1. Teil: Einleitung und Parallelität auf Instruktionsebene
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2. Teil: Very Long Instruction Word-Prozessoren
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3. Teil: Compilierung für VLIW-Prozessoren
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4. Teil: Compilierung und Beispiele für VLIW-Prozessoren
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5. Teil: Konfigurierbare Prozessoren
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6. Teil: Befehlssatzerweiterung mit TIE
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7. Teil: Rekonfigurierbare Prozessoren
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8. Teil: Programmierung in Stretch-C
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9. Teil: Einführung in adaptive Computer
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10. Teil: Architekturen und Entwurf für adaptive Computer
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11. Teil: Programmierung Adaptiver Computer
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12. Teil: Hardware-Entwurf aus Hochsprachen
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Aufzeichnungen (Folien und Vortrag)

Diese Aufzeichungen sind platzsparend im H.264-Format komprimiert. Falls das von Ihnen verwendete Betriebssystem keinen dafür passenden Codec mitbringt, kann dieser in der Regel problemlos nachinstalliert werden. Für Windows-Varianten könnte dafür bespielsweise das Paket FFDShow Tryout genutzt werden. Unter Linux ist der übliche mplayer direkt in der Lage, die Dateien abzuspielen.

14.10.2009 1. Teil bis Folie 38